Projekte

Patch2Patient

Automatisierte individualdatenbasierte Fertigung patientenspezifischer CFK-Komponenten durch Fibre Patch Placement (Patch2Patient)

Programm: PDA Forschung für Produktion
Bekanntmachung: Produktion für Medizintechnik - wirtschaftlich und in höchster Qualität (ProMed)
Wettbewerb: Produktion für Medizintechnik - wirtschaftlich und in höchster Qualität (ProMed)

Kurzbeschreibung:
Ziel des Verbundprojekts Patch2Patient ist die Entwicklung eines automatisierbaren Verfahrens zur Herstellung individueller CFK-Komponenten für Medizinprodukte und die Erprobung einer durchgehend digitalen Prozesskette für die Einzel-, Kleinserien- und Serienproduktion.

Projektdauer: 01.03.2019 − 28.02.2023

Ansprechpartner bei PTKA:
Ulrike Klaus
Telefon: +49 721 608-31428
E-Mail: ulrike.klaus@kit.edu

Detaillierte Projektbeschreibung

Problemstellung
Ziel des Verbundprojekts Patch2Patient ist die Entwicklung eines automatisierbaren Verfahrens zur Herstellung individueller CFK-Komponenten für Medizinprodukte und die Erprobung einer durchgehend digitalen Prozesskette für die Einzel-, Kleinserien- und Serienproduktion. Basierend auf einer additiven Fertigungstechnologie von geometrisch komplexen Faserverbundwerkstoffen und Verstärkungen, dem sog. „Fiber Patch Placement“-Verfahren (FPP) und einer virtuellen Produktentwicklungskette soll die Konformität zum Medizinproduktgesetz und weiteren Normen der Medizintechnikindustrie hergestellt werden.

Ziel
Ziel des Verbundprojekts Patch2Patient ist die Entwicklung eines automatisierbaren Verfahrens zur Herstellung individueller CFK-Komponenten für Medizinprodukte und die Erprobung einer durchgehend digitalen Prozesskette für die Einzel-, Kleinserien- und Serienproduktion. Basierend auf einer additiven Fertigungstechnologie von geometrisch komplexen Faserverbundwerkstoffen und Verstärkungen, dem sog. „Fiber Patch Placement“-Verfahren (FPP) und einer virtuellen Produktentwicklungskette soll die Konformität zum Medizinproduktgesetz und weiteren Normen der Medizintechnikindustrie hergestellt werden.

Vorgehensweise
Am Beispiel der Prothesenfertigung konzipieren die Partner Lösungen zur Erfassung der individuellen Patientendaten und deren Nutzung in der Auslegung der CFK-Bauteile. Softwareseitig ist es notwendig, Methoden und Softwaretools zu implementieren, die patientenspezifische Daten in die FPP- Verfahrens- und Bauteilplanung einbinden können. Es wird prototypisch eine Wertschöpfungskette entwickelt. Diese Kette reicht von der Erfassung und Aufbereitung der Patientendaten über ein Softwaretool zur virtuellen Laminatplanung bis hin zu Anlagen und Verfahren zur automatischen Fertigung individuell angepasster CFK-Bauteile. Abschließend erfolgt eine Bewertung der Wirtschaftlichkeit in beispielhaften Einsatzszenarien.

Ergebniserwartungen
Im Ergebnis des Projekts werden der Prototyp einer Anlage und die notwendigen Verarbeitungsschritte zur automatisierten Herstellung von CFK-Prothesen zur Verfügung stehen. Mit ihnen können zu Demonstrationszwecken medizinische CFK-Komponenten realisiert, die Möglichkeiten zur automatischen Fertigung weiter untersucht und deren Wirtschaftlichkeit verbessert werden. Es soll möglich sein, die Versorgung der Patienten von der Vermessung der amputierten Gliedmaßen über die Planung der Prothese bis hin zur Herstellung der Bauteile softwarebasiert durchzuführen und dabei die individuelle Physiologie des Patienten in den Konstruktions- und Planungssoftware zu berücksichtigen.

Projektträger

Projektträger Karlsruhe (PTKA)
Produktion, Dienstleistung und Arbeit
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Hermann-von-Helmholtz-Platz 1
76344 Eggenstein-Leopoldshafen

+49 (0)721 608-25281
+49 (0)721 608-992003

info@ptka.kit.edu
Standort Dresden
PTKA

Ansprechpartner

Sekretariat Karlsruhe

Celina Gabber und Solvig Grünitz

+49 (0)721 608-25281
zentralessekretariat@ptka.kit.edu

Sekretariat Standort Dresden

Heike Blumentritt

+49 (0)721 608-31435
heike.blumentritt@kit.edu